一种高效富集分离复杂含铅贵金属物料中有价金属的方法与流程

本发明涉及一种有价金属的回收方法，具体是一种高效富集分离复杂含铅贵金属物料中的铅、铋、锡、锑、金、银等中有价金属的方法。
背景技术：
：目前国内的很多有色冶炼企业，在提取了主金属铜、铅及贵金属后会产出复杂含铅贵金属物料，这些复杂含铅贵金属物料中仍包含有pb、sn、sb、bi、ag、au等有价金属以及大量的有害元素如：as、s等。此类物料的如不经处理，任其大量存放，对当地的环境将会造成严重的危害。很多厂家将这些物料返回主金属的熔炼工艺或者采用烧结-鼓风炉还原熔炼，这两种处理方式都非针对此类废渣的特殊处理工艺，没有考虑其中有价金属铅、锡、锑、碲的回收，没有考虑到砷污染的预防，贵金属的回收率也偏低。中国专利文件201210095580.8公开了一种利用低温碱性熔炼-水浸出的方法选择性分离复杂多金属物料中金属的方法，采用该方法无法实现对金、银、铅、铋单质的有效回收，只是将金、银、铅、铋等金属富集在浸出渣中，而锡、锑、砷等金属则富集在浸出液中，浸出渣则需要进行进一步的处理。中国专利文件201210095056.0则公开了利用烧碱、焦炭粉将复杂含硫铅废渣中有价金属熔炼得到贵铅合金的方法，该方法是对201210095580.8中浸出渣的进一步熔炼处理，从而回收得到金、银、铅、铋的贵铅合金。即采用这两种工艺结合处理复杂多金属物料，则需经过两段熔炼，首先加入naoh、na2s，在300～600℃下熔炼得到熔炼产物，熔炼产物通过水浸出后，金、银、铅、铋富集在浸出渣中，锡、锑、砷在浸出液中；第二段熔炼过程中，浸出渣需经过过滤，烘干处理，另外还需加入naoh、焦炭粉等原料，在600-800℃下熔炼得到贵铅合金。此方法工艺复杂、流程长，而且第一段熔炼后会产生硫化铅颗粒较细，会造成过滤困难的问题。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题是，克服以上
背景技术：
中提到的不足和缺陷，提供一种高效富集分离复杂含铅贵金属物料中有价金属的方法。本方法通过低温一步碱性熔炼得到贵铅合金和碱浮渣，再通过水浸出工艺有效提取碱浮渣中的锡、锑、砷等元素，可实现一步高效提取复杂含铅贵金属物料中的有价金属。为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：一种高效富集分离复杂含铅贵金属物料中有价金属的方法，包括如下步骤(1)将所述复杂含铅贵金属物料干燥至水的质量分数为1％以下，磨细过100目筛，取复杂含铅贵金属物料的细粉100重量份、naoh40～80重量份、na2s20～65重量份、碳粉5～40重量份，混合后进行碱性熔炼，上层得到碱浮渣，下层得到富集贵金属的贵铅熔体；(2)待所述碱浮渣冷却后，在浸出温度为60℃～90℃条件下，加水搅拌浸出60～120min，过滤得到浸出液和浸出渣。经所述步骤(1)低温碱性熔炼后，诉说富集贵金属的贵铅熔体中铅的回收率大于95％、铋的回收率大于97％、金的回收率大于86％、银的回收率大于96％。经所述步骤(2)水浸出后，浸出液中锡的回收率大于85％、锑的回收率大于95％、砷的回收率大于96％。本发明所处理的复杂含贵铅金属物料中的铅、砷主要以pb5(aso4)3cl的形式存在，锑以多金属硫化物的形式存在，锡、铋主要以sno2、bi2o3的形式存在。本发明所述高效富集分离复杂含铅贵金属物料中有价金属的方法中，所述步骤(1)的熔炼过程是一个还原过程，碳粉主要作为还原剂使用，碳粉的加入给反应提供了更加强烈的还原气氛，使铅、铋还原成单质形成贵铅熔体，从而实现对铅、铋的回收。随着碳粉的增加，铅和铋的回收率都显著提高，但碳粉不能过量，因为当碳粉增加到一定量后，铅和铋的回收已十分充分。所述贵铅熔体中包括如下重量分数的各组分：铅92％～98％、铋6％～8％、金1％～2％、银0.001％～0.002％。进一步的，所述步骤(1)中，混合的方式为将复杂含铅贵金属物料的细粉、naoh、na2s、碳粉均匀混合或者先将含复杂含铅贵金属物料的细粉、炭粉和na2s混匀置于坩埚底层，上层则以naoh覆盖。目的是使物料在碱性熔炼过程中充分接触和反应。优选的，所述步骤(1)中，在500℃～700℃条件下，进行碱性熔炼，熔炼时间为4h～6h，熔炼过程中必须保证足够高的温度和足够长的熔炼时间，从而使复杂含贵铅金属物料中的铅和铋得到充分还原，但是，优选的，熔炼温度不能高于700℃，熔炼时间不能长于6h，在此条件下，铅和铋已充分还原，继续增加会导致不必要的浪费。优选的，所述步骤(2)中，按水与碱浮渣的质量比为3～7：1进行搅拌浸出。液固比太低，na3aso4、na2sno3、na3sbs3、会溶解不充分，结晶析出；液固比太高会使浸出液中na3aso4、na2sno3、na3sbs3的溶度降低，不利于后续的回收。在低温碱性一步熔炼过程中发生如下反应：2pb5(aso4)3cl+20naoh+5c＝10pb+6na3aso4+2nacl+10h2o+5co22bi2o3+3c＝4bi+3co2sno2+2naoh＝na2sno3+h2o(g)2sb2s3+9o2＝2sb2o3+6so22sb2o3+6na2s+3h2o＝2na3sbs3+6naoh熔炼后，铅、铋被还原成单质，铅、铋捕集单质形态存在的金、银形成贵铅熔体，所述贵铅熔体中，砷、锑、锡分别生成可溶于水的na3aso4、2na3sbs3和na2sno3，经水浸出后进入浸出液中，可进行进一步的回收。与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明的高效富集分离复杂含铅贵金属物料中有价金属的方法工艺流程短，仅需要一段熔炼，能一次熔炼还原生成铅、铋，避免产生硫化铅等中间产物，熔炼得到的贵铅熔体可直接用于回收铅贵金属；反应条件更加温和，能耗更低，有利于实现工业化；浸出液中锡、锑回收率高，能够有效实现复杂含铅、铋、锡、锑、贵金属等金属的物料中有价元素的综合回收；浸出渣经火法处理后可用于生产建筑材料，不污染环境，实现清洁生产。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本发明的一种高效富集分离复杂含铅贵金属物料中有价金属的方法的工艺流程图。图2是本发明实施例1和2使用的复杂含铅贵金属物料的xrd光谱图。具体实施方式为了便于理解本发明，下文将结合较佳的实施例对本文发明做更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体实施例。除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。如图2所示，采用x射线荧光光谱分析，本发明的各实施例使用的复杂含铅贵金属物料包括表1所示质量分数的各元素：表1：复杂含铅贵金属物料化学成分表。pbsno2sbasbi2o3agau33.73(wt％)8.55(wt％)6.06(wt％)3.57(wt％)2.58(wt％)2.71kg/t0.018kg/t所述复杂含铅贵金属物料中，铅元素、砷元素以pb5(aso4)3cl的形式存在，锑以硫化物的形式存在，锡元素、铋元素以sno2、bi2o3的形式存在，金元素、银元素以单质的形式存在。实施例：实施例1按图1所述工艺步骤，本实施例所述高效富集分离复杂含铅贵金属物料中有价金属的方法，包括如下步骤：(1)低温碱性一步熔炼，将复杂含铅贵金属物料干燥至含水量为1％以下，磨细过100目筛，取复杂含铅贵金属物料细粉30g、naoh18g、na2s15g、碳粉5g，将上述物料混合均匀后，置于坩埚并送至电炉中，在500℃下熔炼6h后，从电炉中取出坩埚，坩埚的熔体分为上下两层，上层为碱浮渣，下层为富集贵金属的贵铅熔体，熔体经冷却后，磨细，采用x射线荧光光谱分析检测经计算得到铅的回收率为95.11％、铋的回收率为97.52％、金的回收率为86.33％、银的回收率为96.74％。(2)待碱浮渣冷却后，按水与碱浮渣的质量比为7：1加水浸出，在90℃条件下，搅拌浸出80分钟，过滤得到浸出液和浸出渣，采用原子发射光谱检测溶液中金属的含量，经计算可得浸出液中锡的回收率为86.32％、锑的回收率为96.41％、砷的回收率为97.18％。实施例2按图1所述工艺步骤，本实施例所述高效富集分离复杂含铅贵金属物料中有价金属的方法，包括如下步骤：(1)低温碱性一步熔炼，将复杂含铅贵金属物料干燥至含水量为1％以下，磨细过100目筛，取复杂含铅贵金属物料细粉50g、naoh40g、na2s30g、碳粉5g，将上述物料混合均匀后，置于坩埚并送至电炉中，在600℃下熔炼5h后，从电炉中取出坩埚，坩埚的熔体分为上下两层，上层为碱浮渣，下层为富集贵金属的贵铅熔体，熔体经冷却后，磨细，采用x射线荧光光谱分析检测经计算可得到铅的回收率为96.16％、铋的回收率为97.43％、金的回收率为87.51％、银的回收率为96.31％。(2)待碱浮渣冷却后，按水与碱浮渣的质量比为5：1加水浸出，在60℃条件下，搅拌浸出120分钟，过滤得到浸出液和浸出渣，采用原子发射光谱检测溶液中金属的含量，经计算可得，浸出液中锡的回收率为88.54％、锑的回收率为95.59％、砷的回收率为98.56％。实施例3按图1所述工艺步骤，本实施例所述高效富集分离复杂含铅贵金属物料中有价金属的方法，包括如下步骤：(1)低温碱性一步熔炼，将复杂含铅贵金属物料干燥至含水量为1％以下，磨细过100目筛，取含复杂多金属物料细粉100g、naoh65g、na2s20g、碳粉10g，将上述物料混合均匀后，置于坩埚并送至电炉中，在650℃下熔炼4h后，从电炉中取出坩埚，坩埚的熔体分为上下两层，上层为碱浮渣，下层为富集贵金属的贵铅熔体，熔体经冷却后，磨细，采用x射线荧光光谱分析检测经计算可得到铅的回收率为96.72％、铋的回收率为97.54％、金的回收率为86.32％、银的回收率为96.86％。(2)待碱浮渣冷却后，按水与碱浮渣的质量比为4：1加水浸出，在75℃条件下，搅拌浸出90分钟，过滤得到浸出液和浸出渣，采用原子发射光谱检测溶液中金属的含量，经计算可得，浸出液中锡的回收率为87.11％、锑的回收率为98.34％、砷的回收率为99.51％。当前第1页12